CC BY
113
УДК 624.154 DOI: 10.22227/1997-0935.2018.8.952-958
Испытания и расчет железобетонных висячих свай по несущей способности сваи и грунта основания
В.С. Уткин
Вологодский государственный университет (ВоГУ), 160000, г. Вологда, ул. Ленина, д. 15
АННОТАЦИЯ: Предмет исследования: работа висячих свай в свайных основаниях фундаментов и методики их расчета. Недостатком существующего расчета по прочности железобетонных свай является предположение о том, что в бетоне и стальной арматуре одновременно напряжения достигают расчетных сопротивлений, а недостатком расчета по несущей способности является передача нагрузки на грунт через силы трения, которые возникают при срыве (движении) сваи, чего не должно быть в конструкциях, так как свая должна быть неподвижной в основании фундамента.
Цели: повышение достоверности результатов расчетов висячих свай в грунте основания по критериям прочности материала железобетонной сваи и по несущей способности грунта основания.
Материалы и методы: исследование работы висячих свай в грунте основания фундамента с использованием результатов испытаний пробной сваи.
Результаты: представлена формула для расчетов железобетонных свай по прочности и несущей способности грунта основания.
Тема расчета висячих свай актуальна, так как посвящена уточнению работы свай в грунте основания и на этой основе разработки методов расчета свай по прочности материала и по несущей способности грунта основания. & ю Выводы: повышаются достоверность результатов расчетов свай и надежность эксплуатации, созданы предпосылки
для разработки новых норм проектирования.
сч сч
Я аз КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: висячая свая, железобетонная свая, прочность сваи, грунт основания, расчетная схема,
¡й ф эксплуатационная нагрузка, коэффициент запаса, предельная нагрузка, длина сваи
U 3 > (П
ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Уткин В.С. Испытания и расчет железобетонных висячих свай по несущей способности 3 ^ сваи и грунта основания // Вестник МГСУ. 2018. Т. 13. Вып. 8 (119). С. 952-958. DOI: 10.22227/1997-0935.2018.8.952-958
г
£ 75 Experiments and design of reinforced concrete friction piles by bearing
>
<D
capacity of the pile and soil base
ïl
О tn
® £ Vladimir S. Utkin
Vologda State University (VSU), 15 Lenina st., Vologda, 160000, Russian Federation
o ^
g q ABSTRACT: Subject: friction piles in pile foundations and methods of their analysis. A disadvantage of the existing
<9 strength design of reinforced concrete piles is the assumption that the concrete and steel reinforcement reach the ultimate
§ ^ (design) stress simultaneously. A disadvantage of the design by soil bearing capacity is the transfer of the load to the ground
'<» via the friction forces that arise at the pile «failure» (movement), which should not be allowed in the structures since the pile
Z $ must be fixed at the soil base.
(D —
c/3 £= Research objectives: improve the reliability of the friction pile design in the soil base by the criterion of strength of reinforced
^ concrete pile material and by the criterion of the soil base bearing capacity.
.EE ro Materials and methods: investigation of the friction pile response in the soil base using the results of experiments on a
clot trial pile.
lo S Results: the article presents the equation for the design of reinforced concrete piles by strength and by the soil base bearing
cd capacity criteria. The topic of design of friction pile is relevant because it is devoted to a deeper understanding of the pile
° ° response in the soil base and, on this basis, to the development of pile design methods by the pile's material strength and
g J: the soil base bearing capacity criteria.
■<- ° Conclusions: reliability of pile design results and reliability of pile operation are increased; prerequisites for the development
^ of new design standards are created.
<u
o ultimate load, pile length
KEY WORDS: friction pile, reinforced concrete pile, pile strength, soil base, design scheme, design load, safety factor,
' FOR CITATION: Vladimir S. Utkin. Ispytaniya i raschet zhelezobetonnykh visyachikh svay po nesushchey sposobnosti
JJj svai i grunta osnovaniya [Experiments and design of reinforced concrete friction piles by bearing capacity of the pile and soil
O base]. Vestnik MGSU [Proceedings of the Moscow State University of Civil Engineering]. 2018, vol. 13, issue 8 (119), pp.
S 952-958. DOI: 10.22227/1997-0935.2018.8.952-958
952
© В.С. Уткин, 2018
ВВЕДЕНИЕ
С вступлением в силу Федерального закона РФ № 384-Ф3 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» с 2010 г. повысились требования к уровню безопасности проектируемых строительных конструкций, появились новые нормативные документы — Межгосударственный стандарт ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований», СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений», СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» и т.д. Однако для реализации требований, содержащихся в нормативных документах, требуется разработка и обновление на современном уровне методов расчетов несущих элементов строительных конструкций. Необходима количественная оценка уровня безопасности запроектированных и существующих строительных конструкций. Нельзя ограничиваться утверждением «прочность обеспечена». В качестве количественных мер безопасности могут служить коэффициенты запаса, значения надежности (отказа), риска и т.д.
ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ
Особую ответственность за безопасность эксплуатации зданий и сооружений несут основания и фундаменты, так как от их надежной работы, прежде всего, зависит надежность работы надфунда-ментных конструкций. В настоящее время расчет железобетонных свай в основаниях фундаментов проводится по несущей способности самой сваи (по прочности бетона и арматуры) и по несущей способности грунта основания, на который передается нагрузка от сваи. В расчетах сваи по прочности бетона и арматуры используют их расчетные сопротивления, т.е. напряжения в бетоне и арматуре с одинаковой обеспеченностью. Но в силу того, что в свае деформации бетона и арматуры одинаковые по гипотезе плоских сечений, а модули упругости разные, то неизбежно в одном из материалов с меньшей предельной деформацией возникнут предельные напряжения, а в другом материале (бетоне и арматуре) не будет использована несущая способность.
В расчетах по несущей способности грунта основания используется сила трения на поверхности сваи. Для ее определения свае дается движение («срыв» по нормам). В этом случае сила трения увеличивается от верхней части сваи к ее концу и ее определяют по таблице 7.3 СП 24.13330.2011 и др. вплоть до 30 м. Однако в основаниях фундаментов «срывы» свай недопустимы и свая должна находиться в покое. В этом случае силу трения измерить невозможно, так как не существует коэффициент трения в принятом понятии и существующий метод расчета не соответствует работе сваи в основании фундамента.
Целью работы является выявление работы материала сваи и самой сваи в грунте основания фундамента и на основании этого разработка методов расчета висячих железобетонных свай по несущей способности грунта основания.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
В последнее время изучению функционирования оснований и фундаментов уделяется повышенное внимание, об этом можно судить по объему публикаций на эту тему. Авторами [1-6] приведены результаты исследований работы различных видов свай и свайных оснований, в которых использованы сложившиеся подходы к работе висячих свай в грунте основания. В частности, силы трения на поверхности сваи определяют при ее «срыве», т.е. движении. С ростом глубины на поверхности свай силы трения возрастают и распределяются по всей длине сваи, что не соответствует действительной работе сваи в основаниях фундаментов. В трудах [3, 6] выявлено «существенное влияние» сжимаемости материала сваи, иначе — деформаций, на работу сваи в грунте.
В работах [7-9] изучалось трение на поверхности свай в зависимости от методов нагружения сваи. В исследовании [10] приведены методы статистического зондирования для определения несущей способности отдельных свай. В [11] рассматривается определение несущей способности свай на основе алгоритма нейронных сетей. В приведенных работах уточнялись силы трения на поверхности сваи, сохраняя существующее толкование их появления и измерения. К подобным трудам можно отнести [12, 13] с рассмотрением работы сил трения в специфических условиях их эксплуатации.
Существующие методы расчетов несущей способности железобетонной сваи по ее прочности также требуют уточнения. Так в СП 24.13330-2011 и в [1, 6, 12], а также в СП 22-101-2003 несущая способность по прочности железобетонных свай характеризуется нагрузкой, определяемой по формуле вида Fd = (RbAb + RSAS)/К , по которой в бетоне и арматуре напряжения (расчетные сопротивления) Rb и Rs достигают своего предельного значения при одной и той же нагрузке Это не соответствует действительной работе бетона и арматуры. Известно, что «текучесть» в стальной арматуре при с0 может предшествовать разрушению бетона при учете того, что по гипотезе плоских сечений в железобетонных конструкциях [14, 15] деформации бетона еь и арматуры ^ одинаковые, т.е. еь = е^
Расчет висячих свай по несущей способности грунта производится по всем вышеприведенным литературным источникам и по СП 24.13330.2011 по формуле вида Fd =ус (уRRA + ууи^"=1 ). Значения параметров в формуле можно найти в СП 24.13330.2011. Относительно этой формулы
е е
о Ф ¡Я с
о Г с"
С У
(О сл
со со
О 3
о (
со г а =■
ей
г 2
В м
3 й >< о
а -
СО
О со г' ° О о
По <1 И
П =!
ф Ф ф
ем
• ы
I ы
(Л п (Я у
с о
• •
, со
О О л -А
00 00
со со
г г
О О
СЧ СЧ
СО СО
* ф
О 3
> 1Л
С 1Л
2 — со
(О
(О
ф г
ф
ф ф
с с
О ш
о ^
о 2
со О
со ч-
4 °
о со
см <я
от
го
сь от
« I
со О
О) "
О)
? о ся
2 О) ОТ !=
от ^ — ф
ф
о о
с ">
■в
г!
О (0
можно отметить, что в СП и литературных источниках значения/ возрастают с ростом глубины расположения /-го слоя грунта (с ростом длины сваи). То же самое отмечается относительно Я — нормативного сопротивления грунта под концом сваи. Действительно это подтверждается на практике, если происходит движение сваи — «срыв». Но срыв сваи недопустим, так как свая в основании фундамента неподвижна и найденное значение предельной несущей способности не может служить мерой работоспособности сваи в грунте основания.
Из приведенной информации следует, что расчет висячих свай требует обсуждения, изучения и совершенствования теории расчета.
ПРЕДЛАГАЕМЫЕ МЕТОДЫ
Назначение сваи в основании фундамента заключается в передаче нагрузки от фундамента на грунт основания. Размеры сваи (длина и периметр поперечного сечения) определяются несущей способностью грунта основания и несущей способностью материала сваи. Для железобетонной сваи используется информация о прочности бетона и арматуры. При этом должна обеспечиваться работоспособность сваи по обоим критериям работоспособности сваи. Исходными данными для расчета длины сваи и размеров поперечного сечения (бетона и арматуры) служат значения эксплуатационной нагрузки /•' на сваю и принимаемый коэффициент запаса К, одинаковый или разный по несущей способности грунта и сваи. Коэффициент запаса К определяется (задается), прежде всего, по ответственности здания или сооружения, по уровню требований по безопасности их эксплуатации и недопустимости «срыва» сваи. Будем считать в дальнейших расчетах висячей сваи, что коэффициент запаса К известен как по несущей способности грунта основания ^ так и по несущей способности материала сваи. Эксплуатационная нагрузка ^ к на сваю на стадии проектирования определяется сбором нагрузок и распределением их на сваи. В дальнейшем считаем, что /• и К известны. Следовательно, свайное основание должно отвечать требованию 1''г/ > АУ к, где 1''г/ — предельная нагрузка по обоим критериям работоспособности сваи. Проблема заключается в определении значения предельной нагрузки на сваю Так как расчет железобетонной сваи по несущей способности сваи и грунта необходим для определения надежной работы и соответственно безопасной эксплуатации конструкции в целом, то обсуждаемая проблема является актуальной.
Рассмотрим первую проблему — определение размеров поперечного сечения железобетонной сваи по критерию прочности бетона и арматуры сваи при действии на нее центральной сжимающей силы, равной предельной нагрузке > Наибольшее воздействие 1'г1 свая будет испытывать на уровне
нижнеи грани ростверка, так как в грунте основания часть нагрузки от переходит на грунт основания. Для определенности обсуждения поставленного вопроса рассмотрим железобетонную сваю квадратного сечения из бетона известного класса и стальной арматуры. По [1] и СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» значение предельной нагрузки (меры несущей способности) определяется по формуле У = ЧъКъЛъ Значение параметров можно
найти в СП. В таком виде формула не соответствует действительной работе железобетонной сваи при сжатии. Выше уже отмечалось, что по гипотезе плоских сечений в железобетонных конструкциях [7, 8] без трещин деформации бетона е4 и деформации арматуры гг одинаковые, т.е. е4 = г . Учитывая, что предельная деформация для стальной арматуры принята по [14] равной е* = 0.2 • 10 2 и по СП 52101-2003 е* = 0,25-10~2, что соответствует условному пределу текучести с0 2 стали арматуры, а предельная деформация бетона по СП 63.13330.2012 равна &ъ = 0.34 • 10 2 при относительной влажности окружающей среды, равной 40-75 %, то расчет железобетонной сваи следует вести по предельной деформации стали арматуры е^ При этом несущая способность бетона по значениям деформаций будет недоиспользована, т.е. предельное состояние арматуры не предшествует разрушению бетона. Формула для определения значения примет вид (без коэффициентов надежности, которые в дальнейших расчетах заимствуются из СП 24.13330.2011):
/•, ::./•.'.-.. 1- • ::./•:..!.. (1)
где Аь,. I ( — площади поперечных сечений бетона и стальной арматуры; /•.'/,. /•.', — модули упругости бетона и стальной арматуры.
Условие прочности железобетонной сваи по [1] с учетом равенства ЕА > и выражения (1) представим в виде:
ККк < (е.ЕьАь +1. ), (2)
так как е4 = eí < ¡:/,.||р = 0,34 • 10 2. то для бетона принимается начальный модуль упругости Еьо. соответствующий деформации бетона в свае ъь = 0,2 • 10~~. Значения диаметра продольных стержней арматуры задаются. Бетон используется класса В20. Число стержней, как правило, для прямоугольного поперечного сечения сваи равно четырем. Из (2) находят значение Аь — площадь бетона и размеры поперечного сечения сваи.
Длина сваи определяется из условия обеспечения заданного коэффициента запаса К по критерию несущей способности грунта основания фундамента.
По существующим нормам (СП 24.13330.2011) силы трения / на поверхности сваи определяются по таблицам в зависимости от слоев грунта и глубины их залегания. В таблицах СП с ростом глубины слоя грунта силы трения/ возрастают. Определение
этих сил/ производится измерениями при «срыве» сваи, т.е. при ее движении в грунте. На рис. 1 показана расчетная схема сваи по СП 24.13330.2011 в состоянии «срыва». Так как свая в действительности в основании неподвижная, то значение предельной нагрузки будет завышенным и недопустимым. Для дальнейших расчетов сваи эта нагрузка уменьшается субъективно чем вносится в расчет элемент неопределенности, что недопустимо по требованиям Федерального закона РФ 384-ФЭ.
Как отмечалось выше, в конструкциях недопустимы «срывы» сваи. Силы трения на поверхности сваи в условиях неподвижности возникают в результате микроперемещений (деформаций е) материала сваи в контакте с грунтом [3,6]. Там, где нет деформаций сваи, там нет и сил трения. Эти силы трения /тем больше, чем больше деформации е и нормальное боковое давление д на поверхности сваи. В свае с ростом удаления от места приложения нагрузки /•' = АУ поверхностные силы от грунта основания
пр эк А А -
в виде нормального давления д растут, а деформации е уменьшаются. В средней части сваи/ достигнет максимума, а на глубине И будет равна нулю, как показано на рис. 2. Количественно построить эпюру / невозможно, но модель ее будет на той длине сваи, где е Ф о. В испытаниях сваи нужно выявить участок длины сваи, где выполняется условие е Ф о, т.е. где / Ф 0. Для выяснения этого проводятся испытания пробной сваи. Длина сваи задается, исходя из опытов и аналогов. На железобетонную сваю наклеивают рабочие тензорезисторы вдоль сваи и компенсационные поперек сваи через 0,4...0,5 м, покрывают их и выводящие провода эпоксидной смолой для защиты от повреждений или все монтируют в штрабе вдоль сваи. Сваю погружают в грунт
основания любым способом и после «отдыха» в течение не менее пяти дней [16], измеряют омическое сопротивление К{]. рабочих тензорезисторов до на-гружения сваи. Затем свая нагружается сжимающей силой, равной Р и измеряют сопротивления Я По значениям . и Яп определяют [17] деформации материала (бетона) сваи е в ;-тых сечениях сваи
\R0.i —
по известной формуле е, =-. По точкам
цДо,/
значений деформаций ев;? сечениях сваи строят эпюру е, соответствующую модели эпюры поверхностных сил трения/на длине участка сваи с е Ф 0, как показано на рис. 2. Для проведения испытаний железобетонных свай и определения их деформации можно использовать патент на изобретение [18] автора статьи.
На участке сваи длиной И возникают силы трения / на боковой поверхности сваи. Как отмечено выше, причиной появления сил трения на поверхности сваи, находящейся в покое, являются микроперемещения (деформации) материала сваи на участке длины сваи И (см. рис. 1). Наибольшие деформации возникают в верхней части сваи, но в силу малого бокового давления д на сваю грунта в этой части сваи силы трения / малы. С ростом глубины грунта силы д возрастают, а деформации е, как установлено нами в испытаниях на моделях, уменьшаются и доходят до нуля на некоторой глубине И и эпюра / имеет примерный вид, показанный на рис. 2. Представим Дх) в виде /(х) = е(х)д(х)ф0 , где по [19] д(х) = ^0х (у— объемный вес грунта, с0 — коэффициент Пуассона грунта, значения которых известны по [19]), е(х) находят по результатам измерений е в пробной свае нагрузкой Р. Из условия равновесия пробной сваи
Рис. 1. Расчетная схема работы висячей сваи в грунте основания фундамента по СП 24.13330.2011 Fig. 1. The design scheme of the friction pile in the soil base by the Set of Rules 24.13330.2011
£ S?
<D (D W О
is
О % (Л Г
(О сл
CD CD
ö CD
о Сл)
« ™
СО "О
Рис. 2. Расчетная схема сваи и модель эпюры сил трения /условно при двух видах грунтов
Fig. 2. The design scheme of a pile and a model of a diagram of friction force/for two types of soil
00 00
10 10 о о
00 00
со во
г г О О
СЧ СЧ
СО СО
* (V U 3 > (Л С (Л 2 "" (0 м
(О
ш
г
ф
ф Ф
CZ С
1= ¥
О и]
о ^ о
со О
СО ч-
4 °
о со
ГМ £
от
га
Рис. 3. Окончательная расчетная схема и длина сваи для основания фундамента
Fig. 3. The final design scheme and length of a pile for a foundation base
и
для однородного грунта имеем F = у^и | е (x) xфo dx, И 0 откуда фо = F/у^ом_р(х)хфоdx. Фактическая не-
0
сущая способность сваи в грунте основания будет
И
Fnp =у|оМ |е( х ) хфо dx.
Ol ОТ
« I
со О
О) "
а>
? '55
-г <" Z CT ОТ с
ОТ ТЗ — ф
ф
о о
с « ■8
iE 3s
О (О №
После выявления длины И < Н при необходимости свая догружается добавочной силой до значения F = KFэк и определяется длина эпюры е или длина модели эпюры f с учетом коэффициента запаса К. При этом модель эпюры f длиной И будет в пределах длины сваи Н и тем самым определять эффективную длину рабочих свай по критерию несущей способности грунта под ростверком фундамента равной Н = И, как показано на рис. 3. Так устанавливается длина сваи под фундаментом (под ростверком ниже поверхности грунта) по условию несущей способности грунта с учетом коэффициента запаса
К. Соответственно все размеры и состав железобетонных свай для основания фундамента становятся известными. Напряжения грунта в нижнем конце сваи с^ будут определяться [19] по формуле сгр =
уН. Несущая способность сваи по рис. 3 определяй
ется по формуле ^ = СТгрЛ + у^о^Е^хфо<Их.
о
Полученные результаты лабораторных испытаний на моделях подтвердили предложенную модель работы сваи в грунте. Для разработки норм и рекомендаций для практического использования при определении длины висячих свай необходимо проведение испытаний свай различных по материалу и конструкций в различных грунтовых условиях. Частично это нашло отражение в работах [6, 20]. Тема статьи в общем виде обсуждалась на Международной конференции «Современные технологии фундаментостроения» [21] в ноябре 2017 г.
ВЫВОДЫ
1. Предложена новая модель предельного состояния для расчета железобетонной сваи по критерию прочности бетона и арматуры и на ее основе рассмотрен расчет висячей сваи по условию прочности материалов сваи.
2. Предложена новая расчетная модель работы висячей сваи в грунте при действии сжимающей силы, равной значению эксплуатационной нагрузки по критерию несущей способности грунта основания фундамента, а также с учетом коэффициента запаса.
3. Рассмотрена методика уточнения значения длины сваи при заданном значении коэффициента запаса работоспособности сваи.
4. Предложен метод испытаний пробной сваи для получения исходной информации для расчетов свай с использованием патента на изобретение автора статьи.
5. В результате рассмотренных новых методов расчета сваи повышается ее эксплуатационная надежность и возможен экономический эффект за счет исключения неработающей части длины сваи и учета уменьшения усилия сжатия в нижней части при расчете ее прочности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Мангушев Р.А., Готман А.Л., Знаменский В.В., Пономарев А.Б. Сваи и свайные фундаменты: конструкции, проектирование, технологии. М. : Изд-во АСВ, 2015. 314 с.
2. Самородов А.В., Табачникова С.В. Новый метод определения сил сопротивления по боковой поверхности свай, учитывающий направление вертикальной нагрузки // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2015. № 6. С. 12-15.
3. Тер-Мартиросян З.Г., Чинь Т.В. Взаимодействие одиночной длинной сваи с двухслойным основанием с учетом сжимаемости ствола сваи // Вестник МГСУ. 2012. № 4. С. 28-34. DOI: 10.22227/19970935.2012.4.28-34.
4. Соколов Н.С., Рябинов В.М. Особенности устройства и расчета буроинъекционных свай с многоместными уширениями // Геотехника. 2016. № 3. С. 60-65.
5. Тарасов А.А. Развитие методов расчета инъекционных свай в слабых глинистых грунтах для фундаментов реконструируемых зданий : авто-реф. ... дис. канд. техн. наук. СПб., 2015. 23 с.
6. Чинь Т.В. Взаимодействие буронабивных длинных свай конечной жесткости с окружающим и подстилающим грунтами и ростверком : автореф. ... дис. канд. техн. наук. М., 2015. 23 с.
7. Wael N., Abd Elsamee. Evaluation of ultimate capacity of friction piles // Scientific research. 2012. Vol. 4. No. 11. Pp. 778-789. DOI: 10.4236/ eng.2012.411100/.
8. Tourlonias M., Bueno M., Bocquet R., Rossi R., Derler S. Study of the friction mechanisms of pile surfaces: Measurement conditions and pile surface properties // Wear. 2015. Vol. 328-329. Pp. 100-109. DOI: 10.1016/j.wear.2015.01.039.
9. Zhang L., Ma Y., Song C., Yang Y., Zhao L. In-Situ monitoring of side friction of drilled piles by different loading methods // Procedia Engineering. 2016. Vol. 143. Pp. 445-453. DOI: 10.1016/j. proeng.2016.06.056.
10. Cai G., Liu S., Tong L., Du G. Assessment of direct CPT and CPTU methods for predicting the ultimate bearing capacity of single piles // Engineering Geology. 2009. Vol. 104. Pp. 211-222. DOI: 10.1016/j. enggeo.2008.10.010.
11. Momeni E., Nazir R., Armaghani J.D., Maizir H. Prediction of pile bearing capacity using a hybrid genetic algorithm-based ANN // Measurement. 2014. Vol. 57. Pp. 122-131. DOI: 10.1016/j.measure-ment.2014.08.007.
12. Иванова Т.В., Альберт И.У., Кауфман Б.Д., Шульман С.Г. Несущая способность висячих свай по критерию прочности материала сваи или грунта // Инженерно-строительный журнал. 2016. № 7 (67). С. 3-12. DOI: 10.5862/MCE.67.1.
13. Школьников И.Е. Определение несущей способности стальных трубчатых свай // Геотехника. 2014. № 4. С. 42-48.
14. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. 5-е изд., перераб. и доп. М. : Стройиздат, 1991. 767 с.
15. Попов Н.Н., Забегаев А.В. Проектирование и расчет железобетонных и каменных конструкций. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Высшая школа, 1989. 400 с.
16. Инструкция по испытанию свай и грунтов. Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства (ЦНИИС). М., 1961. 25 с.
17. Землянский А.А. Обследование и испытание зданий и сооружений. М. : Изд-во АСВ, 2001. 240 с.
18. Способ измерения и мониторинга давления на бетонные и кирпичные несущие стены и фундаменты зданий и сооружений на заданном уровне на стадии их эксплуатации: пат. № 2582495, МПК G01L 1/18, G01N 3/08 / В.С. Уткин, Д.А. Тропина, Н.В. Горева ; патентообл. ВоГУ. № 2014150361/28; заявл. 11.12.2014; опубл. 27.04.2016. Бюл. № 12.
19. Цитович Н.А. Механика грунтов (краткий курс). 3-е изд., доп. М. : Высшая школа, 1979. 272 с.
20. Zhon Z., Wang D., Zhang L. Determination of lange diameter bored pile's effective length based on Mindlin's solution // Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition). 2015. Vol. 2. Issue 6. Pp. 422-428.
21. Уткин В.С., Соболева Е.В. Деформационный метод расчета висячих свай по несущей способности грунта основания и технология устройства пробной буронабивной сваи // Современные технологии фундаментостроения: сб. докл. Между-нар. конф. М. : ВШЭ, Институт ДПО ГАСИС. 2017. С. 38-41.
e е
(D (D
t О
i H G Г
С" с У
(О сл
CD CD
ö 3 о cj
« ( t r a i
Поступила в редакцию 20 июня 2017 г. Принята в доработанном виде 25 апреля 2018 г. Одобрена для публикации 26 июля 2018 г.
Об авторе: Уткин Владимир Сергеевич — доктор технических наук, профессор кафедры промышленного и гражданского строительства, заслуженный работник высшей школы РФ, Вологодский государственный университет (ВоГУ), 160000, г. Вологда, ул. Ленина, д. 15, [email protected].
r «
s м
3 й
>< о
f -
CD
О CT)
v 0
0 О
По
1 i n =s CD CD CD
REFERENCES
1. Mangushev R.A., Gotman A.L., Znamens-kiy V.V., Ponomarev A.B. Svai i svaynye fundamenty: konstruktsii, proektirovanie, tekhnologii [Piles and pile bases: designs, design, technologies]. Moscow, 2015. 314 p. (In Russian)
2. Samorodov A.V., Tabachnikova S.V. Novyy metod opredeleniya sil soprotivleniya po bokovoy pover-khnosti svay, uchityvayushchiy napravlenie vertikal'nykh
nagruzok [The new method of determination of forces of resistance on a side surface of piles considering the direction of vertical loadings]. Osnovaniya, fundamenty i mekhanikagruntov [Bases, bases and mechanics of soil]. 2015, vol. 6, pp. 12-15. (In Russian)
3. Telichenko V.I., Ter-Martirosyan Z.G. Vzaimodeystvie svai bol'shoy dliny s nelineyno de-formiruemym massivom grunta [Interaction between
ем
ü w
w Ы s □
s у с о (D D , CO
M 2 О О л -А
00 00
«О во
г г
О о
сч сч
со со
* (V
U 3 > (Л
С (Л
2 "" (0 (О
(О
ш
ф
ф ф
CZ С ^
О ш
о ^ о
со О
СО ч-
4 °
о со
ГМ £
от
га
Ol от
« I
со О
О) "
О)
'S
Z CT ОТ £= ОТ ТЗ — Ф Ф О О
г: <л ■8
iE 3S
О (О
long piles and the soil body exposed to nonlinear deformations]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2012, no. 4, pp. 22-27. DOI: 10.22227/1997-0935.2012.4.28-34. (In Russian)
4. Sokolov N.S., Ryabinov V.M. Osobennosti us-troystva i rascheta buroin'ektsionnykh svay s mnogomest-nym ushireniem [Features of the device and calculation the buroin"ektsionnykh of piles with many-placed broadening]. Geotekhnika [Geotechnics]. 2016, no. 3, pp. 6065. (In Russian)
5. Tarasov A.A. Razvitie metodov rascheta in"ek-tsionnykh svay v slabykh glinistykh gruntakh dlya fun-damentov rekonstruiruemykh zdaniy : avtoref. dis. kand. tekhn. nauk [Development of methods of calculation of injection piles in weak clay soil for the bases of the reconstructed buildings : author's abstract disseratation of Candidate of technical sciences]. Saint Petersburg, 2015. 23 p. (In Russian)
6. Dimov L.A., Dimov I.L. Nesushchaya sposob-nost' svay v glinistykh gruntakh po rezul'tatam raschetov i polevykh ispytaniy [The bearing ability of piles in clay soil by results of calculations and field tests]. Osnovaniya, fundamenty i mekhanika gruntov [Bases, bases and mechanics of soil]. 2006, no. 3, pp. 26-29. (In Russian)
7. Wael N., Abd Elsamee. Evaluation of ultimate capacity of friction piles. Scientific research. 2012, no. 4, pp. 778-789.
8. Tourlonias M., Bueno M., Bocquet R., Rossi R., Derler S. Study of the friction mechanisms of pile surfaces: Measurement conditions and pile surface properties. Wear. 2015, vol. 328-329, pp. 100-109. DOI: 10.1016/j. wear.2015.01.039.
9. Zhang L., Ma Y., Song C., Yang Y., Zhao L. In-Situ monitoring of side friction of drilled piles by different loading methods. Procedia Engineering. 2016, vol. 143, pp. 445-453. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.06.056.
10. Cai G., Liu S., Tong L., Du G. Assesment of direct CPT and CPTU methods for predicting the ultimate bearing capacity of single piles. Engineering Geology. 2009, vol. 104, pp. 211-222. DOI: 10.1016/j.eng-geo.2008.10.010.
11. Momeni E., Nazir R., Jahed Armaghani D., Maizir H. Prediction of pile bearing capacity using a hybrid genetic algorithm-based ANN. Measurement. 2014, vol. 57, pp. 122-131. DOI: 10.1016/j.measure-ment.2014.08.007.
12. Ivanova T.V., Al'bert I.U., Kaufman B.D., Shul'man S.G. Nesushchaya sposobnost' visyachikh svay po kriteriyu prochnosti materiala svai ili grunta [The bearing ability of trailing piles by criterion of durability
Received June 20, 2017.
Adopted in the finalized form on April 25, 2018.
Approved for publication July 26, 2018.
About the author: Vladimir S. Utkin — Doctor of Technical Scinces, Professor of department of industrial and civil engineering, the honored worker of the higher school of the Russian Federation, Vologda State University (VSU), 15 Lenin st., Vologda, 160000, Russian Federation, [email protected].
of material of a pile or soil]. Inzhenerno-stroitel'nyy zhur-nal [Construction magazine]. 2016, no. 7 (67), pp. 3-12. (In Russian)
13. Shkol'nikov I.E. Opredelenie nesushchey spo-sobnosti stal'nykh trubchatykh svay [Definition of the bearing ability of steel tubular piles]. Geotekhnika [Geotechnics]. 2014, no. 4, pp. 42-48. (In Russian)
14. Baykov V.N., Sigalov E.G. Zhelezobetonnye konstruktsii: Obshchiy kurs [Reinforced concrete designs]. 5th ed., rev. and en. Moscow, 1991. 767 p. (In Russian)
15. Popov N.N., Zabegaev A.V. Proektirovanie i ra-schet zhelezobetonnykh i kamennykh konstruktsiy [Design and calculation of reinforced concrete and stone designs]. 2nd ed., rev. and en. Moskow, 1989, 400 p. (In Russian)
16. Instruktsiya po ispytaniyu svay i gruntov. Vsesoyuznyy nauchno-issledovatel 'skiy institut trans-portnogo stroitel'stva (TsNIIS). Moskow, 1961. 25 p. (In Russian)
17. Zemlyanskiy A.A. Obsledovanie i ispytanie zdaniy i sooruzheniy [Inspection and test of buildings and constructions]. Moscow, 2001. 240 p. (In Russian)
18. Utkin V.S., Tropina D.A., Goreva N.V. Patent № 2582495 MPK G01L 1/18, G01N 3/08. Sposob izme-reniya i monitoringa davleniya na beton i kirpichnye nesu-shhie steny i fundament zdanij i sooruzhenij na zadannom urovne na stadii ehkspluatatsii [Way of measurement and monitoring of pressure upon concrete and brick bearing walls and base of buildings and constructions at the set level at an operation stage]. Patentholder VoGU. Appl. № 2014150361/28, 11.12.2014; publ. 27.04.2016. Bul. no.12, (In Russian)
19. Tsitovich N.A. Mekhanika gruntov (kratkiy kurs) [Soil mechanics]. 3rd ed., rev. and en. Moscow, 1979. 272 p. (In Russian)
20. Zhon Z., Wang D., Zhang L. Determination of lange diameter bored pile's effective length based on Mindlin's solution. Journal of Traffic and Transportation Engineering (English Edition). 2015, vol. 2, issue 6, pp. 422-428.
21. Utkin V.S., Soboleva E.V. Deformatsionnyy metod rascheta visyachikh svay po nesushchey sposob-nosti grunta osnovaniya i tekhnologiya ustroystva probnoy buronabivnoy svay [Deformation method of calculation of trailing piles for the bearing ability of soil of the basis and technology of the device trial buronabivny piles]. Sovremennye tekhnologii fundamentostroeniya: sb. dokl. Mezhdunar. konf. [Modern technologies of foundation engineering : the collection of reports of the international conference]. Moscow, VSHEH, Institut DPO GASIS, 2017, pp. 38-41. (In Russian)
